JP6693790B2 - 開孔部を有する微細中空突起具の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、開孔部を有する微細中空突起具の製造方法に関する。

近年、医療分野或いは美容分野において、マイクロニードルによる剤の供給が注目されている。マイクロニードルは、皮膚の浅い層に穿刺することで、痛みを伴わずに、注射器による剤の供給と同等の性能を得ることができる。マイクロニードルの中でも、特に開孔部を有するマイクロニードルは、マイクロニードルの内部に配される剤の選択肢を広げることができ有効である。しかし、開孔部を有するマイクロニードルは、特に医療分野或いは美容分野にて使用される場合に、マイクロニードルの形状の精度が求められ、開孔部を通して皮膚の内部に剤を安定的に供給する安定性が求められる。

開孔部を有するマイクロニードルは、例えば、特許文献１〜３に開示されている製造方法により製造することができる。特許文献１には、予め形成されている複数の凹部を備えた型と予め形成されている複数の凸部を備えた型とを用い、各凸部を各凹部内に挿入して、中空マイクロニードルアレイを射出成型により製造する方法が記載されている。

また、特許文献２には、熱インプリント法により基板上に複製された微細なマイクロニードルに、短パルスレーザー法によって開孔部を形成して、微細な開孔部を有する微細なマイクロニードルを製造する方法が記載されている。

また、特許文献３には、熱サイクル射出成形によって中実のマイクロニードルを作製した後、レーザードリルでチャネル孔を形成して、１ｍｍ未満の長さを有し且つ断面積が２０〜５０平方μｍの平均チャネル孔を有する中空のマイクロニードルを製造する方法が記載されている。

特表２０１２−５２３２７０号公報 特開２０１１−７２６９５号公報 特表２０１２−５０９１０６号公報

しかし、特許文献１に記載の製造方法は、射出成型により製造するため、使用する凹部の型と凸部の型との間に、温度のバラつき、或いは摩耗による型の変形が生じ易く、マイクロニードルの形状を精度良く製造することが難しく、開孔部を通して皮膚の内部に剤を安定的に供給することが難しい。

また、特許文献２及び特許文献３に記載の製造方法は、マイクロニードルの開孔部を、後加工でレーザー法を用いて形成しているので、先に形成されたマイクロニードルにダメージを与えてしまい、開孔部を有するマイクロニードルの形状を精度良く製造することが難しく、開孔部を通して皮膚の内部に剤を安定的に供給することが難しい。また、別工程でマイクロニードルを形成した後、後加工でレーザー法を用いて開孔部を形成しているので、別工程の成形型に形成されたマイクロニードルを該成形型から取り出す必要があり、位置合わせがリセットされてしまい、精度良くレーザー光を照射することが難しく、開孔部を有するマイクロニードルの形状を精度良く製造することが難しい。また、レーザー法を用いる製造方法は、装置が複雑で、コストアップに繋がり易い。

したがって本発明は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る開孔部を有する微細中空突起具の製造方法を提供することにある。

本発明は、開孔部を有する微細中空突起具の製造方法であって、熱可塑性樹脂を含基材シートの一面側から加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該凸型部との当接部分を熱により軟化させながら、該基材シートの他面側に向かって該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面側から突出する微細中空突起部を形成する突起部形成工程を備え、前記突起部形成工程は、前記基材シートの他面側に配された凹部を有する受け部材を用い、前記突起部形成工程においては、前記受け部材の前記凹部の周壁に前記凸型部が接触するまで該凸型部を移動させて、前記微細中空突起部の先端からずれた位置に前記開孔部を形成する、開孔部を有する微細中空突起具の製造方を提供するものである。

本発明によれば、開孔部を有する微細中空突起具の形状を精度良く製造することができ、皮膚に穿刺する際に潰れ難い開孔部を有する微細中空突起具を効率良く製造することができる。

図１は、本発明の開孔部を有する微細中空突起具の製造方法で製造される、開孔部を有する微細中空突起部がアレイ状に配された微細中空突起具の一例の模式斜視図である。 図２は、図１に示す１個の微細中空突起部に着目した微細中空突起具の斜視図である。 図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１に示す微細中空突起具を製造する製造装置の本実施態様の全体構成を示す図である。 図５は、凸型部の凸型の先端径及び先端角度の測定方法を示す説明図である。 図６は、図４に示す製造装置の備える受け部材を基材シート側から視た斜視図である。 図７（ａ）〜（ｅ）は、図４に示す製造装置を用いて開孔部を有する微細中空突起具を製造する工程を説明する図である。 図８（ａ）〜（ｈ）は、図１に示す微細中空突起具を製造する第２実施態様の製造方法の工程を説明する図である。 図９は、図６に示す受け部材の有する凹部の他の形態を説明する図である。 図１０は、図６に示す受け部材の有する凹部の別の形態を説明する図である。 図１１は、図５に示す凸型部の凸型の他の形態を説明する図である。

以下、本発明を、その好ましい実施態様に基づき図面を参照しながら説明する。
本発明の製造方法は、開孔部を有する微細中空突起具の製造方法である。図１には、本実施態様の微細中空突起具の製造方法で製造される一実施態様の微細中空突起具１としてのマイクロニードルアレイ１Ｍの斜視図が示されている。本実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍは、先端側に開孔部３ｈを有し内部に開孔部３ｈに繋がる内部空間の形成された微細中空突起部３が、基底部材２から突出する形態となっている。本実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍは、シート状の基底部材２と複数の微細中空突起部３とを有している。

微細中空突起部３の数、微細中空突起部３の配置及び微細中空突起部３の形状には、特に制限はないが、本実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍは、好適には、図１に示すように、シート状の基底部材２の上面に、９個の円錐台状の微細中空突起部３が配列されている。配列された９個の微細中空突起部３は、後述する基材シート２Ａを搬送する方向（基材シート２Ａの縦方向）であるＹ方向に３行、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート２Ａの横方向であるＸ方向に３列に配されている。尚、図２は、マイクロニードルアレイ１Ｍの有する微細中空突起部３の内の１個の微細中空突起部３に着目したマイクロニードルアレイ１Ｍの斜視図であり、図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

マイクロニードルアレイ１Ｍは、図２に示すように、開孔部３ｈを有している。本実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍは、開孔部３ｈが微細中空突起部３の先端からずれた位置に配されている。このように開孔部３ｈが微細中空突起部３の先端からずれた位置に配されていると、マイクロニードルアレイ１Ｍの微細中空突起部３を皮膚に穿刺する際に開孔部３ｈが潰れ難く、開孔部３ｈを通して皮膚の内部に剤を安定的に供給することができる。また、マイクロニードルアレイ１Ｍは、図３に示すように、各微細中空突起部３の内部に、基底部材２から開孔部３ｈに亘る空間が形成されている。各微細中空突起部３の内部の空間は、マイクロニードルアレイ１Ｍにおいては、微細中空突起部３の外形形状に対応した形状に形成されており、本実施態様では、円錐台状の微細中空突起部３の外形形状に対応した円錐台状に形成されている。尚、微細中空突起部３は、本実施態様においては、円錐台状であるが、円錐台状の形状以外に、角錐台状等であってもよい。

マイクロニードルアレイ１Ｍは、微細中空突起部３の頂点と開孔部３ｈの中心とを通る縦断面を視た際（図３参照）に、開孔部３ｈを有する側の一壁部３ａ凸型１１０を構成する、開孔部３ｈの下端部から下方側に位置する下方壁部分３０ｂにおいて、頂点側の頂点側部位ＴＢにおける肉厚Ｔ１（頂点側部位ＴＢにおける内壁３１と外壁３２との間隔）が、頂点側部位ＴＢよりも基底部材２側の下方側部位ＢＰにおける肉厚Ｔ２（下方側部位ＢＰにおける内壁３１と外壁３２との間隔）よりも薄くなっている。好適に、本実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍでは、図３に示すように、下方壁部分３０ｂの内壁３１及び外壁３２が、それぞれ、直線状に形成されており、下方壁部分３０ｂの肉厚（内壁３１と外壁３２との間隔）が、基底部材２側の根本から先端に向かって、漸次減少している。このように、下方壁部分３０ｂにおいて、頂点側部位ＴＢの肉厚Ｔ１が下方側部位ＢＰの肉厚Ｔ２よりも薄ければ、マイクロニードルアレイ１Ｍの微細中空突起部３を皮膚に穿刺する際に開孔部３ｈが更に潰れ難い。また、内壁３１が直線状に形成されているので、微細中空突起部３は開孔部３ｈを通して皮膚の内部に剤を更に安定的に供給することができる。

マイクロニードルアレイ１Ｍの各微細中空突起部３は、その突出高さＨ１（図３参照）が、その先端を最も浅いところでは角層まで、深くは真皮まで刺入するため、好ましくは０．０１ｍｍ以上、更に好ましくは０．０２ｍｍ以上であり、そして、好ましくは１０ｍｍ以下であり、更に好ましくは５ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．０２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

マイクロニードルアレイ１Ｍの各微細中空突起部３の先端径Ｌ（先端における外壁３２、３２どうしの間隔）は、その直径が、好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上であり、そして、好ましくは５００μｍ以下であり、更に好ましくは３００μｍ以下であり、具体的には、好ましくは１μｍ以上５００μｍ以下であり、更に好ましくは５μｍ以上３００μｍ以下である。微細中空突起具１の先端径Ｌは、微細中空突起部３の先端における最も広い位置での長さである。当該範囲であると、マイクロニードルアレイ１Ｍを皮膚に刺し入れた際の痛みが殆どない。前記先端径Ｌは、以下のようにして測定する。

〔マイクロニードルアレイ１Ｍの微細中空突起部３先端径の測定〕
微細中空突起部３の先端部を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）もしくはマイクロスコープを用いて、図３（ａ）に示すように所定倍率拡大した状態で観察する。
次に、図３（ａ）に示すように、外壁３２を形成する両側辺１ａ，１ｂの内の一側辺１ａにおける直線部分に沿って仮想直線ＩＬａを延ばし、他側辺１ｂにおける直線部分に沿って仮想直線ＩＬｂを延ばす。次に、先端側にて、一側辺１ａが仮想直線ＩＬａから離れる箇所を第１先端点１ａ１として求め、他側辺１ｂが仮想直線ＩＬｂから離れる箇所を第２先端 点１ｂ１として求める。このようにして求めた第１先端点１ａ１と第２先端点１ｂ１とを結ぶ直線の長さＬを、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、微細中空突起部３の先端径とする。

微細中空突起具１は、図３に示すように、各微細中空突起部３の先端からずれた位置に配された開孔部３ｈと、各微細中空突起部３に対応する基底部材２の下面に位置する基底側開孔部２ｈとを有している。

開孔部３ｈは、その開孔面積Ｓ１が、好しくは０．７μｍ²以上、更に好ましくは２０μｍ²以上であり、そして、好ましくは２０００００μｍ²以下であり、更に好ましくは７００００μｍ²以下であり、具体的には、好ましくは０．７μｍ²以上２０００００μｍ²以下であり、更に好ましくは２０μｍ²以上７００００μｍ²以下である。

基底側開孔部２ｈは、その開孔面積Ｓ２が、好しくは０．００７ｍｍ²以上、更に好ましくは０．０３ｍｍ²以上であり、そして、好ましくは２０ｍｍ²以下であり、更に好ましくは７ｍｍ²以下であり、具体的には、好ましくは０．００７ｍｍ²以上２０ｍｍ²以下であり、更に好ましくは０．０３ｍｍ²ｍｍ以上７ｍｍ²以下である。

シート状の基底部材２の上面に配列された９個の微細中空突起部３は、縦方向（Ｙ方向）の中心間距離が均一で、横方向（Ｘ方向）の中心間距離が均一であることが好ましく、縦方向（Ｙ方向）の中心間距離と横方向（Ｘ方向）の中心間距離とが同じ距離であることが好ましい。好適には、微細中空突起部３の縦方向（Ｙ方向）の中心間距離が、好ましくは0.01ｍｍ以上、更に好ましくは0.05ｍｍ以上であり、そして、好ましくは10ｍｍ以下であり、更に好ましくは5ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは0.01ｍｍ以上10ｍｍ以下であり、更に好ましくは0.05ｍｍ以上5ｍｍ以下である。また、微細中空突起部３の横方向（Ｘ方向）の中心間距離が、好ましくは0.01ｍｍ以上、更に好ましくは0.05ｍｍ以上であり、そして、好ましくは10ｍｍ以下であり、更に好ましくは5ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは0.01ｍｍ以上10ｍｍ以下であり、更に好ましくは0.05ｍｍ以上5ｍｍ以下である。

次に、本発明の微細中空突起具の製造方法を、前述した微細中空突起具１としてのマイクロニードルアレイ１Ｍの製造方法を例にとり図４〜図７を参照して説明する。図４には、本実施態様の製造方法の実施に用いる一実施態様の製造装置１００の全体構成が示されている。尚、上述したように、マイクロニードルアレイ１Ｍの各微細中空突起部３は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図４においてはマイクロニードルアレイ１Ｍの各微細中空突起部３が非常に大きく描かれている。

図４に示す本実施態様の製造装置１００は、基材シート２Ａに微細中空突起部３を形成する突起部形成部１０、冷却部２０、後述する凸型部１１を抜き出すリリース部３０を備えている。
以下の説明では、基材シート２Ａを搬送する方向（基材シート２Ａの縦方向）をＹ方向、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート２Ａの横方向をＸ方向、搬送される基材シート２Ａの厚み方向をＺ方向として説明する。

基材シート２Ａは、製造するマイクロニードルアレイ１Ｍの有する基底部材２となるシートであり、熱可塑性樹脂を含んでいる。基材シート２Ａとしては、熱可塑性樹脂を主体とする、即ち５０質量％以上含むものであることが好ましく、熱可塑性樹脂を９０質量％以上含むものであることが更に好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリ脂肪酸エステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート類、ポリ塩化ビニル、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等又はこれらの組み合わせが挙げられ、生分解性の観点から、ポリ脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ポリ脂肪酸エステルとしては、具体的に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。尚、基材シート２Ａは、熱可塑性樹脂以外に、ヒアルロン酸、コラーゲン、でんぷん、セルロース等を含んだ混合物で形成されていても良い。基材シート２Ａの厚みは、製造するマイクロニードルアレイ１Ｍの有する基底部材２の厚みＴ２と同等である。

突起部形成部１０は、図４に示すように、加熱手段（不図示）を有した凸型部１１を備えている。凸型部１１は、製造するマイクロニードルアレイ１Ｍの微細中空突起部３の個数、配置、各微細中空突起部３の略外形形状に対応した凸型１１０を有しており、本実施態様の製造装置１００においては、９個の円錐台状の微細中空突起部３に対応して、９個の円錐状の凸型１１０を有している。本明細書において凸型部１１とは基材シート２Ａに刺さる部分である凸型１１０を備えた部材のことであり、凸型部１１は、本実施態様の製造装置１００では、円盤状の土台部分の上に配された構造となっている。ただし、これに限られず凸型１１０のみからなる凸型部であっても良いし、複数の凸型１１０を台状支持体の上に配した凸型部１１であっても良い。

本実施態様の製造装置１００では、図４に示すように、凸型部１１に、９個の尖鋭な先端の円錐状の凸型１１０が、その先端を上方に向けて配置されており、凸型部１１が、少なくとも厚み方向（Ｚ方向）の上下に移動可能となっている。本実施態様の製造装置１００では、凸型部１１は、電動アクチュエータ（不図示）によって、厚み方向（Ｚ方向）の上下に移動可能となっている。凸型部１１の動作（電動アクチュエータ）の制御は、本実施態様の製造装置１００に備えられた、制御手段（不図示）により制御されている。なお、凸型部１１の加熱手段（不図示）の作動は、基材シート２Ａに凸型部１１が当接する直前から、後述する冷却工程に至る直前まで行われることが好ましい。
凸型部１１の動作、凸型部１１の加熱手段（不図示）の作動等の凸型部１１の備える加熱手段（不図示）の加熱条件の制御は、本実施態様の製造装置１００に備えられた、制御手段（不図示）により制御されている。

尚、本発明の微細中空突起具の製造方法に用いる製造装置においては、凸型部１１の加熱手段（不図示）以外に加熱手段を設けていない。なお、本明細書で「凸型部１１の加熱手段以外に加熱手段を設けていない」とは、他の加熱手段を一切排除する場合を指すだけではなく、基材シート２Ａの軟化温度未満、好ましくはガラス転移温度未満に加熱する手段を備える場合も含む。但し、他の加熱手段を一切含まないことが好ましい。
本実施態様の製造装置１００においては、凸型部１１の加熱手段（不図示）は、超音波振動装置である。

凸型部１１の凸型１１０は、その外形形状が、マイクロニードルアレイ１Ｍの有する微細中空突起部３の外形形状よりも尖鋭な形状である。凸型部１１の凸型１１０は、その高さＨ２（図４参照）が、製造されるマイクロニードルアレイ１Ｍの高さＨ１に比べて高く形成されており、好ましくは０．０１ｍｍ以上、更に好ましくは０．０２ｍｍ以上であり、そして、好ましくは３０ｍｍ以下であり、更に好ましくは２０ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは０．０１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．０２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。
凸型部１１の凸型１１０は、その先端径Ｄ１（図５参照）が、好ましくは０．００１ｍｍ以上、更に好ましくは０．００５ｍｍ以上であり、そして、好ましくは１ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．５ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは０．００１ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。凸型部１１の凸型１１０の先端径Ｄ１は、以下のようにして測定する。
凸型部１１の凸型１１０は、その根本径Ｄ２（図５参照）が、好ましくは０．１ｍｍ以上、更に好ましくは０．２ｍｍ以上であり、そして、好ましくは５ｍｍ以下であり、更に好ましくは３ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
凸型部１１の凸型１１０は、十分な強度が得られ易くなる観点から、その先端角度α（図５参照）が、好ましくは１度以上、更に好ましくは５度以上である。そして、先端角度αは、適度な角度を有する微細中空突起部３を得る観点から、好ましくは６０度以下であり、更に好ましくは４５度以下であり、具体的には、好ましくは１度以上６０度以下であり、更に好ましくは５度以上４５度以下である。凸型部１１の凸型１１０の先端角度αは、以下のようにして測定する。

〔凸型部１１の凸型１１０の先端径の測定〕
凸型部１１の凸型１１０の先端部を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図５に示すように、両側辺１１ａ，１１ｂの内の一側辺１１ａにおける直線部分に沿って仮想直線ＩＬｃを延ばし、他側辺１１ｂにおける直線部分に沿って仮想直線ＩＬｄを延ばす。そして、先端側にて、一側辺１１ａが仮想直線ＩＬｃから離れる箇所を第１先端点１１ａ１として求め、他側辺１１ｂが仮想直線ＩＬｄから離れる箇所を第２先端点１１ｂ１として求める。このようにして求めた第１先端点１１ａ１と第２先端点１１ｂ１とを結ぶ直線の長さＤ１を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定し、測定した該直線の長さを、凸型１１０の先端径とする。

〔凸型部１１の凸型１１０の先端角度αの測定〕
凸型部１１の凸型１１０の先端部を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図５に示すように、両側辺１１ａ，１１ｂの内の一側辺１１ａにおける直線部分に沿って仮想直線ＩＬｃを延ばし、他側辺１１ｂにおける直線部分に沿って仮想直線ＩＬｄを延ばす。そして、仮想直線ＩＬｃと仮想直線ＩＬｄとのなす角を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定し、測定した該なす角を、凸型部１１の凸型１１０の先端角度αとする。

凸型部１１は、折れ難い高強度の材質で形成されている。凸型部１１の材質としては、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、ベリリウム銅、ベリリウム銅合金等の金属、又はセラミック等が挙げられる。

また、突起部形成部１０は、図４に示すように、受け部材１３を備えている。受け部材１３は、基材シート２Ａの他面２Ｕ側に配されている。受け部材１３は、図６に示すように、凹部１３１を有し、該凹部１３１が凸型部１１に対応する部分に配されている。本実施態様の製造装置１００では、凸型部１１の９個の円錐状の凸型１１０に対応して、９個の凹部１３１が受け部材１３における凸型部１１に対向する面（基材シート２Ａの他面２Ｕに対向する面）に配されている。受け部材１３は、その全体形状に、特に制限はないが、本実施態様の製造装置１００においては、板状に形成されている。板状の受け部材１３は、そのＹ方向の長さが、凸型部１１のＹ方向の長さと略同じであり、そのＸ方向の長さが、凸型部１１のＸ方向の長さと略同じである。このような板状の受け部材１３が、少なくとも厚み方向（Ｚ方向）の上下に移動可能となっている。本実施態様の製造装置１００では、受け部材１３は、電動アクチュエータ（不図示）によって、厚み方向（Ｚ方向）の上下に移動可能となっている。受け部材１３の動作（電動アクチュエータ）の制御は、本実施態様の製造装置１００に備えられた、制御手段（不図示）により制御されている。

先端からずれた位置に配された開孔部３ｈを有する微細中空突起具１の形状を精度良く製造する観点から、受け部材１３の凹部１３１の形状と凸型部１１の凸型１１０の形状とが、相似様な関係にあることが好ましい。ここで、相似様な関係にあるとは、凹部１３１の形状を一様に拡大又は縮小すると、凸型１１０の形状と完全に一致する関係のみならず、互いの形状が類似している関係も含む意味である。また、ここで、類似している形状とは、両者の基本的な図形が同じであって、角の大きさ等、一部が異なっている場合を指す。例えば、両者が円錐形状の場合であれば、頂角が異なっている場合は類似している、という。相似様の関係の中でも、両者の形状が同一又は相似形であることが好ましい。本実施態様の製造装置１００では、各凸型１１０が円錐状であるため、図６に示すように、各凹部１３１の形状も円錐状に形成されており、凹部１３１の形状を一様に拡大又は縮小すると、凸型１１０の形状と完全に一致する関係となっている。このような関係となっている場合、受け部材１３の凹部１３１は、受け部材１３の凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔと凸型部１１の先端部の中心１１ｔとがずれた位置に配されていることが好ましく、本実施態様の製造装置１００では、搬送方向（Ｙ方向）にずれている。

尚、凹部１３１の形状と凸型１１０の形状とが、互いに類似している関係の場合には、先端からずれた位置に開孔部３ｈを有する微細中空突起部３を形成する観点から、開孔部３ｈの窪み頂部の角度β（図７（ａ）参照）が、凸型１１０の先端角度α（図５参照）よりも広いことが好ましい。

また、微細中空突起具１の形状を精度良く製造する観点から、受け部材１３の凹部１３１の深さＨ３（図７（ａ）参照）が、製造される微細中空突起部３の突出高さＨ１（図３参照）よりも深いことが好ましい。ここで、深さＨ３とは、窪み頂部の中心１３１ｔから受け部材１３における凸型部１１に対向する面（基材シート２Ａの他面２Ｕに対向する面）までの距離を意味する。深さＨ３は、受け部材１３を、窪み頂部の中心１３１ｔを通るように切断して、切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察して求める。

受け部材１３は、その材質が、基材シート２Ａに凸型部１１が刺入されて受け部材１３に接触するときの基材シート２Ａの硬度よりも硬ければよく、ゴム等の弾性部材、合成樹脂、或いは凸型部１１の材質と同じ材質等から形成されていてもよい。なお、受け部材１３の材質の硬度は、基材シート２Ａがその軟化温度以上に加熱され、軟化された基材シート２Ａの硬度よりも硬いことが、加工の容易さの観点から好ましい。

上述した製造装置１００を用いる本実施態様においては、先ず、熱可塑性樹脂を含む基材シート２Ａの原反ロールから帯状の基材シート２Ａを繰り出し、Ｙ方向に搬送する。そして、基材シート２Ａが所定位置まで送られたところで、基材シート２Ａの搬送を止める。このように、本実施態様では、帯状の基材シート２Ａの搬送を間欠的に行うようになっている。

次いで、本実施態様では、図７（ａ）に示すように、Ｙ方向に搬送された帯状の基材シート２Ａの他面２Ｕに対して所定間隔となる位置するまで、電動アクチュエータ（不図示）によって受け部材１３を厚み方向（Ｚ方向）の下方に移動させる。

次に、本実施態様では、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、Ｙ方向に搬送された帯状の基材シート２Ａの一面２Ｄ側から凸型部１１を当接させて、基材シート２Ａにおける当接部分ＴＰを熱により軟化させながら、基材シート２Ａの他面２Ｕ側に向かって凸型部１１を基材シート２Ａに刺してゆき、基材シート２Ａの他面２Ｕ側から突出する微細中空突起部３を形成する（突起部形成工程）。突起部形成工程は、基材シート２Ａの他面２Ｕ側に配された凹部１３１を有する受け部材１３を用いる。好適に、本実施態様の突起部形成工程においては、凸型部１１によって基材シート２Ａを受け部材１３の凹部１３１内に押し込み、基材シート２Ａを引き伸ばす。

本実施態様においては、図７（ａ）に示すように、各当接部分ＴＰにおいて、超音波振動装置により凸型部１１を超音波振動させ、当接部分ＴＰに摩擦による熱を発生させて当接部分ＴＰを軟化させる。そして、本実施態様の突起部形成工程においては、各当接部分ＴＰを軟化させながら、図７（ｂ）に示すように、基材シート２Ａの一面２Ｄ側（下面側）から他面２Ｕ側（上面側）に向かって凸型部１１を電動アクチュエータ（不図示）によって上昇させて基材シート２Ａに凸型１１０の先端部を刺してゆく。

そして、本実施態様の突起部形成工程においては、受け部材１３の凹部１３１の周壁１３１Ｗに凸型部１１が接触するまで該凸型部１１を移動させて、微細中空突起部３の先端からずれた位置に開孔部３ｈを形成する。好適に、本実施態様では、図７（ｃ）に示すように、凸型部１１によって引き伸ばされた基材シート２Ａの一部が受け部材１３の周壁１３１Ｗに接触するまで基材シート２Ａを引き伸ばす。そして、引き伸ばされた基材シート２Ａが凸型部１１と受け部材１３とで挟まれた状態から、基材シート２Ａを貫通して、受け部材１３の周壁１３１Ｗに接触するまで、凸型部１１を電動アクチュエータ（不図示）によって厚み方向（Ｚ方向）の上方に移動させる。このようにして、基材シート２Ａを貫通する開孔部３ｈを先端からずれた位置に有し、且つ基材シート２Ａの他面２Ｕ側から突出する微細中空突起部３が形成できる。

ここで、本実施態様の突起部形成工程においては、図７（ａ）に示すように、受け部材１３の凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔと凸型部１１の先端部の中心１１ｔとがずれた位置で、凹部１３１に凸型部１１の先端を接触させて、開孔部３ｈを形成することが好ましい。このように、受け部材１３の凹部１３１の中心１３１ｔと凸型部１１の中心１１ｔとがずれた位置における凹部１３１の周壁１３１Ｗに、凸型部１１の先端を接触させれば、先端からずれた位置に開孔部３ｈを有する微細中空突起部３を更に形成し易くなる。

本実施態様の突起部形成工程においては、凸型部１１の超音波振動装置による超音波振動に関し、その周波数は、開孔部３ｈを有する微細中空突起部３の形成の観点から、好ましくは１０ｋＨｚ以上、更に好ましくは１５ｋＨｚ以上であり、そして、好ましくは５０ｋＨｚ以下であり、更に好ましくは４０ｋＨｚ以下であり、具体的には、好ましくは１０ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下であり、更に好ましくは１５ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下である。
また、凸型部１１の超音波振動装置による超音波振動に関し、その振幅は、開孔部３ｈを有する微細中空突起部３の形成の観点から、好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上であり、そして、好ましくは６０μｍ以下であり、更に好ましくは５０μｍ以下であり、具体的には、好ましくは１μｍ以上６０μｍ以下であり、更に好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下である。本実施態様のように超音波振動装置を用いる場合には、突起部形成工程においては、凸型部１１の超音波振動の周波数及び振幅を上述した範囲で調整すればよい。

本実施態様の突起部形成工程においては、凸型部１１を基材シート２Ａに刺してゆく刺入速度は、開孔部３ｈを有する微細中空突起部３を効率的に形成する観点から、好ましくは０．１ｍｍ／秒以上、更に好ましくは１ｍｍ／秒以上であり、そして、好ましくは１０００ｍｍ／秒以下であり、更に好ましくは８００ｍｍ／秒以下であり、具体的には、好ましくは０．１ｍｍ／秒以上１０００ｍｍ／秒以下であり、更に好ましくは１ｍｍ／秒以上８００ｍｍ／秒以下である。

また、本実施態様の突起部形成工程においては、基材シート２Ａに刺す凸型部１１の刺入高さは、開孔部３ｈを有する微細中空突起部３を効率的に形成する観点から、製造されるマイクロニードルアレイ１Ｍの有する微細中空突起部３の突出高さＨ１よりも低く、好ましくは０．０００５ｍｍ以上、更に好ましくは０．００５ｍｍ以上であり、そして、好ましくは２ｍｍ以下であり、更に好ましくは１ｍｍ以下であり、具体的には、好ましくは０．００５ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、更に好ましくは０．００５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。ここで、「刺入高さ」とは、基材シート２Ａに最も凸型部１１の凸型１１０を刺し込んだ状態において、凸型部１１の凸型１１０の頂点と、基材シート２Ａの他面２Ｕ（上面）との間の距離を意味する。したがって、突起部形成工程における刺入高さとは、突起部形成工程で凸型１１０が最も深く刺し込まれて基材シート２Ａの他面２Ｕから凸型１１０が出てきた状態における、該他面２Ｕから垂直方向に測定した凸型１１０頂点までの距離のことである。

次に、本実施態様の突起部形成工程においては、図７（ｄ）に示すように、凸型部１１によって引き伸ばされた基材シート２Ａの一部が受け部材１３の周壁１３１Ｗに接触した状態のまま、凸型部１１を電動アクチュエータ（不図示）によって厚み方向（Ｚ方向）の下方に移動させる。

ここで、凸型部１１によって引き伸ばされた基材シート２Ａの一部が受け部材１３の周壁１３１Ｗに接触した状態のまま次工程（冷却工程）に移行するまでの時間である軟化時間は、長過ぎると、基材シート２Ａにおける各当接部分ＴＰが過剰に軟化してしまうが、軟化不足を補う観点から、好ましくは０秒以上、更に好ましくは０．１秒以上であり、そして、好ましくは１０秒以下であり、更に好ましくは５秒以下であり、具体的には、好ましくは０秒以上１０秒以下であり、更に好ましくは０．１秒以上５秒以下である。

次に、本実施態様の製造装置１００では、図４に示すように、突起部形成部１０の次に冷却部２０が設置されている。冷却部２０は、図４に示すように、冷風送風装置２１を備えている。本実施態様では、微細中空突起部形成工程の後、冷風送風装置２１を用いて、微細中空突起部３の内部に凸型部１１を刺した状態で微細中空突起部３を冷却する（冷却工程）。本実施態様の製造装置１００では、冷風送風装置２１には、冷風送風する送風口２２（図７（ｄ）参照）が基材シート２Ａの他面２Ｕ側（上面側）に配されており、送風口２２から冷風を吹き付けて微細中空突起部３を冷却するようになっている。尚、冷風送風装置は、搬送される帯状の基材シート２Ａの他面２Ｕ側（上面側）及び一面２Ｄ側（下面側）の全体を中空状に覆い、冷風送風装置の内部を帯状の基材シート２Ａが搬送方向（Ｙ方向）に搬送されるようにし、中空内に、例えば、冷風送風する送風口２２を設けるようにしてもよい。冷風送風装置２１の冷却温度、冷却時間の制御は、本実施態様の製造装置１００に備えられた、制御手段（不図示）により制御されている。

本実施態様の冷却工程では、凸型部１１の凸型１１０を微細中空突起部３の内部に刺し込んだ状態で、図７（ｄ）に示すように、基材シート２Ａの他面２Ｕ側（上面側）に配された送風口２２から冷風を吹き付けて、微細中空突起部３の内部に凸型部１１の凸型１１０を刺した状態のまま冷却する。尚、冷却する際には、凸型部１１の超音波装置による超音波振動は、継続状態でも止められた状態でも良いが、微細中空突起部３の形状を過度な変形をさせず一定に保つ観点から、止められていることが好ましい。

吹き付ける冷風の温度は、開孔部３ｈを有する微細中空突起部３の形成の観点から、好ましくは−５０℃以上、更に好ましくは−４０℃以上であり、そして、好ましくは２６℃以下であり、更に好ましくは１０℃以下であり、具体的には、好ましくは−５０℃以上２６℃以下であり、更に好ましくは−４０℃以上１０℃以下である。
冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は、成型性と加工時間の両立性の観点から、好ましくは０．０１秒以上、更に好ましくは０．５秒以上であり、そして、好ましくは６０秒以下であり、更に好ましくは３０秒以下であり、具体的には、好ましくは０．０１秒以上６０秒以下であり、更に好ましくは０．５秒以上３０秒以下である。

次に、本実施態様の製造装置１００では、図４に示すように、冷却部２０の次にリリース部３０が設置されている。本実施態様では、冷却工程の後に、受け部材１３の内部から凸型部１１によって引き伸ばされた基材シート２Ａを抜いてマイクロニードルアレイ１Ｍの前駆体１Ａを形成する（リリース工程）。具体的に、本実施態様のリリース工程では、図７（ｅ）に示すように、受け部材１３を上昇させて、受け部材１３の内部から凸型部１１によって引き伸ばされた基材シート２Ａを抜いて、開孔部３ｈを有し且つ内部が中空の微細中空突起部３が配列されたマイクロニードルアレイ１Ｍとなる帯状の微細中空突起具の前駆体１Ａを形成する。

以上のように形成されたマイクロニードルアレイ１Ｍの前駆体１Ａは、その後、搬送方向（Ｙ方向）下流側に搬送される。その後、カット工程にて、所定の範囲でカットされ、図１に示すような、シート状の基底部材２と複数の微細中空突起部３とを有する実施態様の微細中空突起具１としてのマイクロニードルアレイ１Ｍが製造できる。以上の工程を繰り返すことによって、基材シート２Ａの他面２Ｕ側（上面側）に微細中空突起具１を連続的に効率良く製造できる。

なお、上述したように製造されたマイクロニードルアレイ１Ｍは、その後の工程において更に所定の形状に形成されても良いし、凸型部１１を刺し込む工程の前に所望の形状に基材シート２Ａを予め調整しておいても良い。

以上説明したように、マイクロニードルアレイ１Ｍを製造する本実施態様の製造方法によれば、突起部形成工程において、受け部材１３の凹部１３１の周壁１３１Ｗに凸型部１１が接触するまで該凸型部１１を移動させて、微細中空突起部３の先端からずれた位置に開孔部３ｈを形成するので、開孔部３ｈを有するマイクロニードルアレイ１Ｍの形状を精度良く効率的に製造することができる。本実施態様の製造方法によれば、凹部１３１の周壁１３１Ｗに凸型部１１を接触させるというシンプルな工程で位置合わせできるので、皮膚の内部に剤を安定的に供給可能なマイクロニードルアレイ１Ｍを効率良く製造することができ、低コスト化を図ることができる。

また、本実施態様の製造方法によれば、凸型部１１の加熱手段（不図示）として超音波振動装置を用いているので、冷風送風装置２１を必ず備える必要はなく、超音波振動装置の振動を切るだけで、冷却することもできる。この点で、超音波振動を加熱手段として用いると、装置の簡便化とともに、高速で、開孔部３ｈを有するマイクロニードルアレイ１Ｍを製造することができる。また、基材シート２Ａの凸型部１１と当接していない部分では、より熱が伝わり難く、また、超音波振動付与のオフによって冷却が効率的に行われるので、成形部分以外の変形が生じ難く、精度の良いマイクロニードルアレイ１Ｍを製造することができる。

また、上述したように、本実施態様においては、図７（ａ）に示すように、凸型部１１を当接させた基材シート２Ａの当接部分ＴＰにおいてのみ、超音波振動装置により凸型部１１Ｂを振動させ、当接部分ＴＰを軟化させるので、省エネルギーで、効率的に連続して開孔部３ｈを有するマイクロニードルアレイ１Ｍを製造することができる。

また、上述したように、本実施態様の製造装置１００は、制御手段（不図示）により、突起部形成部１０における、凸型部１１の動作、凸型部１１の加熱手段（不図示）の加熱条件、基材シート２Ａの当接部分ＴＰの軟化時間、凸型部１１の基材シート２Ａへの刺入速度が調整できるようになっている。また、制御手段（不図示）により、冷却部２０における、冷風送風装置２１の冷却温度、冷却時間が制御されている。その為、制御手段（不図示）により、例えば突起部形成工程における凸型部１１の刺入速度を制御すれば、製造されるマイクロニードルアレイ１Ｍの微細中空突起部３の肉厚Ｔ１をコントロールできる。また、突起部形成工程における凸型部１１の刺入高さを制御すれば、凸型部１１の基材シート２Ａへの刺入量が容易に変更でき、製造されるマイクロニードルアレイ１Ｍの微細中空突起部３の突出高さＨ１をコントロールできる。従って、突起部形成工程にける、凸型部１１の備える加熱手段の条件、凸型部１１の基材シート２Ａへの刺入高さ、基材シート２Ａの当接部分ＴＰの軟化時間、凸型部１１の基材シート２Ａへの刺入速度、冷却工程における冷却条件、及び凸型部１１の形状の少なくとも１つを制御すれば、マイクロニードルアレイ１Ｍを構成する微細中空突起部３の突出高さＨ１等を自由にコントロールすることができ、開孔部３ｈを有するマイクロニードルアレイ１Ｍの形状を自由にコントロールすることができる。

次に、本発明を、第２実施態様の製造方法に基づき、図８を参照して説明する。図８（ａ）〜（ｈ）は、図１に示す微細中空突起具を製造する第２実施態様の製造方法を説明する図である。なお、本説明においては、上述した図７に示す実施態様と異なる点をメインに説明する。

上述した実施態様に用いる図４及び図７に示す製造装置１００においては、凸型部１１の各凸型１１０に対応した凹部１３１が予め形成された受け部材１３を用いているが、第２実施態様に用いる第２実施態様の製造装置１００では、これに替えて、凸型部１１の各凸型１１０により、凹部１３１が形成される受け部材１３が用いられている。即ち、第２実施態様の製造方法は、突起部形成工程の前工程に、受け部材１３に凹部１３１を形成する凹部形成工程を備えている。

第２実施態様の製造装置１００の受け部材１３は、全体形状に特に限定はないが、凸型部１１に対向する面が当初フラットな形状に形成されている。そして、受け部材１３は、そのＹ方向の長さが凸型部１１のＹ方向の長さと略同じであり、そのＸ方向の長さが凸型部１１のＸ方向の長さと略同じである。また、Ｚ方向の長さが凸型部１１の凸型１１０の高さＨ２よりも長くなっている。このような板状の受け部材１３が、厚み方向（Ｚ方向）及び横方向（Ｘ方向）に移動可能になっている。第２実施態様の製造装置１００では、受け部材１３は、電動アクチュエータ（不図示）によって、厚み方向（Ｚ方向）及び横方向（Ｘ方向）に移動可能になっている。受け部材１３の動作（電動アクチュエータ）の制御は、第２実施態様の製造装置１００に備えられた制御手段（不図示）により制御されている。

第２実施態様の製造装置１００では、受け部材１３は、基材シート２Ａの軟化温度では軟化せず、且つ凸型部１１の凸型１１０により軟化された基材シート２Ａの硬度よりも硬い材料により形成されることに加え、基材シート２Ａの軟化温度よりも高い温度で軟化する材料により形成されている。第２実施態様の製造装置１００では、基材シート２Ａの軟化温度よりも高い温度で軟化する合成樹脂により形成されている。

第２実施態様の製造装置１００を用いた製造方法では、突起部形成工程の前工程に、受け部材１３のフラット面に凸型部１１を先端から押し込んで、該受け部材１３に凹部１３１を形成する（凹部形成工程）。好適には、まず、基材シート２Ａの原反ロールから帯状の基材シート２Ａを繰り出す前に、図８（ａ）に示すように、凸型１１０凸型部１１の凸型１１０の先端を受け部材１３のフラットな下面１３Ｕに当接させて、超音波振動装置により凸型部１１を超音波振動させる。そして、受け部材１３と凸型１１０との当接部分を軟化させる。超音波振動している凸型部１１を受け部材１３の下面１３Ｕに当接させると、凸型部１１と受け部材１３の下面１３Ｕとの間に摩擦による熱が発生し、この摩擦熱が受け部材１３の軟化温度を超えると受け部材１３が軟化する。そして、受け部材１３を軟化させながら、凸型部１１を厚み方向（Ｚ方向）の上方に移動させて、受け部材１３の内部に凸型部１１の凸型１１０を刺していく。このとき、受け部材１３を厚み方向（Ｚ方向）の下方に移動させて、受け部材１３の内部に凸型部１１の凸型１１０を刺していく構成であってもよい。

受け部材１３の内部に凸型部１１が所定量突き刺さると、凸型部の上方への移動及び超音波振動装置による凸型部の超音波振動を停止させ、図８（ｂ）に示すように、受け部材１３の内部に凸型１１０を突き刺した状態のまま、冷風送風装置２１を用いて受け部材１３を冷却する。なお、冷風送風装置２１の冷却温度、冷却時間の制御は、第２実施態様の製造装置１００に備えられた、制御手段（不図示）により制御されている。なお、これに代えて、冷風送風装置２１を置かずに、自然冷却であっても良い。

受け部材１３が冷却されると、図８（ｃ）に示すように、凸型部１１を厚み方向（Ｚ方向）の下方に移動させる。このようにして、受け部材１３における凸型部１１に対向する面（基材シート２Ａの他面２Ｕに対向する面）に凹部１３１が形成される。

次に、第２実施態様の製造方法では、図８（ｄ）に示すように、受け部材１３を基材シート２Ａの搬送方向（Ｙ方向）に所定距離移動させる。即ち、凸型部１１の凸型１１０の先端部の中心１１ｔに対して、凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔをずらす。凸型部１１の凸型１１０の先端部の中心１１ｔに対して、凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔを搬送方向（Ｙ方向）にずらすことで、凸型部１１を上方に移動させた際に、凸型部１１の凸型１１０の先端が、凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔからずれた位置の周壁１３１Ｗに接触するようになり、凸型部１１の凸型１１０の先端近傍の外壁３２部分が、凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触可能になる。この凸型１１０の先端部の中心１１ｔと凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔとのずれ量は、形成された凹部１３１が円錐状である場合、その開口周縁１３１ａで形成される円の半径よりも小さくなる。ここで、凹部１３１の開口周縁１３１ａの形状は、受け部材１３の基材シート２Ａ側の面に形成された凹部１３１を、基材シート２Ａ側から平面視した際の凹部１３１の輪郭の形状を意味する。

また、図８（ｄ）に示すように、受け部材１３を搬送方向（Ｙ方向）にずらした後に、基材シート２Ａの原反ロールから帯状の基材シート２Ａを繰り出す際、基材シート２Ａと受け部材１３との関係は、図８（ｄ）に示すように、基材シート２Ａの他面２Ｕと、受け部材１３の下面１３Ｄとの間に間隔を空けていることが好ましい。基材シート２Ａの他面２Ｕと受け部材１３の下面１３Ｄとの間隔は、製造する微細中空突起部３の突出高さと、上述した凸型１１０の中心１１ｔと凹部１３１の中心１３１ｔとのずれ量との関係から設定することが好ましい。

そして、図８（ｄ）に示すように、凸型部１１を基材シート２Ａに当接させ、超音波振動装置により凸型部１１を超音波振動させる。超音波振動した凸型部１１を基材シート２Ａに当接すると、凸型部１１と基材シート２Ａとの間に摩擦による熱が発生し、この摩擦熱が基材シート２Ａの軟化温度を超えると、基材シート２Ａが軟化する。基材シート２Ａが軟化すると、図８（ｅ）に示すように、凸型部１１を上方に移動させて、基材シート２Ａに凸型１１０の先端部を刺していく。そして、図８（ｆ）に示すように、凸型１１０の先端が凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触するまで凸型部１１の凸型１１０を上方に移動させて、微細中空突起部３の先端からずれた位置に開孔部３ｈを形成する。

次に、微細中空突起部３の内部に凸型部１１の凸型１１０が刺さった状態のまま、受け部材１３を、製造された微細中空突起部３の突出高さＨ１よりも基材シート２Ａの他面（上面）２Ｕから間隔を空けた位置まで上方に移動させ、図８（ｇ）に示すように、冷風送風装置２１により微細中空突起部３を冷却する（冷却工程）。冷却工程の後に、図８（ｈ）に示すように、微細中空突起部３の内部から凸型部１１を抜いてマイクロニードルアレイ１Ｍの前駆体１Ａを形成する（リリース工程）。

以上説明したように、第２実施態様の製造方法では、共通の凸型部１１を用いて受け部材１３の凹部１３１を形成するため、コストダウンを図ることができる。

以上、本発明を、その好ましい本実施態様及び第２実施態様に基づき説明したが、本発明は前記実施態様に制限されるものではなく、適宜変更可能である。

例えば、上述した実施態様に用いる図４及び図７に示す製造装置１００においては、受け部材１３の凹部１３１の形状が円錐状であり、断面視して左右対称な円錐状であったが、図９に示すように、凹部１３１は左右非対称な形状であってもよい。受け部材１３の凹部１３１が左右非対称な形状の場合においても、凸型部１１の凸型１１０の先端を、凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触させることで、微細中空突起部３の先端からずれた位置に開孔部３ｈを形成することができる。

また、上述した実施態様に用いる図４及び図７に示す製造装置１００においては、受け部材１３の凹部１３１の形状を、凸型１１０の形状と相似様な関係にある形状としたが、図１０に示すように、受け部材１３の凹部１３１の形状と凸型１１０の形状とが非相似様形状、つまり、凸型１１０の形状と異なる形状としてもよい。例えば、受け部材１３の凹部１３１の形状を円柱形状にしてもよい。受け部材１３の凹部１３１の形状を凸型１１０の形状と異なる形状にした場合においても、凸型部１１の凸型１１０の先端を、凹部１３１の開口周縁１３１ａに接触させることで、微細中空突起部３の先端からずれた位置に開孔部３ｈを形成することができる。

また、上述した実施態様に用いる図４及び図７に示す製造装置１００においては、凸型部１１の凸型１１０として、円錐状のものを使用したが、凸型部１１の凸型１１０の形状は、円錐状以外に角錐状でもよく、更に、図１１に示す、円錐状の外周面から上方に突出する突起部１１０ａを有するような、複数の頂部を有する構成であってもよい。このような複数の頂部を有する構成であったとしても、図１１に示すように、円錐形状の外周面から突出する突起部１１０ａの先端を凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触させることで、微細中空突起部３の先端からずれた位置に開孔部３ｈを形成することができる。

また、上術した実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍを製造する方法においては、凸型部１１の加熱手段として超音波振動装置を用いて説明したが、凸型部１１の加熱手段を加熱ヒーター装置としてもよい。加熱手段が加熱ヒーター装置である場合、凸型部１１による基材シート２Ａの加熱温度は、微細中空突起部３の形成の観点から、使用される基材シート２Ａのガラス転移温度（Ｔｇ）以上溶融温度未満であることが好ましく、更には軟化温度以上溶融温度未満であることが好ましい。詳述すると前記加熱温度は、好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下であり、更に好ましくは250℃以下であり、具体的には、好ましくは30℃以上300℃以下であり、更に好ましくは40℃以上250℃以下である。なお、ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定方法は、以下の方法によって測定され、軟化温度の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ-７１９６「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」に従って行う。なお、「基材シートのガラス転移温度」、「基材シートの軟化温度」（以下、ガラス転移温度と軟化温度をまとめて各温度という）とは、基材シートを構成する樹脂の各温度のことであるが、基材シートが樹脂を２種以上含み其々の各温度が異なる場合には、加熱温度が少なくとも最も低い各温度以上であれば良い。しかしながら、加熱温度は、全ての樹脂について各温度以上であることが好ましいが、その場合、いずれの樹脂の融点よりも低い温度であることが好ましい。

〔ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定方法〕
ＤＳＣ測定器を使用して熱量の測定を行い、ガラス転移温度を求める。具体的に、測定器はPerkin Elmer社製の示差走査熱量測定装置（Diamond DSC）を使用する。基材シートから試験片10mgを採取する。測定条件は２０℃を５分間等温した後に、２０℃から３２０℃まで、５℃／分の速度で昇温させ、横軸温度、縦軸熱量のＤＳＣ曲線を得る。そして、このＤＳＣ曲線からガラス転移温度Ｔｇを求める。

また、上述した本実施態様の製造方法で製造される微細中空突起具１としてのマイクロニードルアレイ１Ｍは、シート状の基底部材２の上面に、９個の円錐台状の微細中空突起部３を配列しているが、１個の微細中空突起部３を有していてもよい。

また、上述した実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍを製造する方法においては、電動アクチュエータ（不図示）によって厚み方向（Ｚ方向）の上下に凸型部１１が移動可能となっているが、無限軌道を描くボックスモーション式の凸型部１１を用いてもよい。
また、上記した実施態様のマイクロニードルアレイ１Ｍを製造する方法においては、図４に示すように、凸型部１１が基材シート２Ａを下方やら上方に向かって刺入しているが、基材シートに対する凸型部や支持部材の位置関係、刺入方向はこれに限定されず、上方から下方に向かってマイクロニードルアレイ１Ｍを成形してもよい。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。

（１）製造装置の備える凸型部１１の準備
凸型部１１としては、その材質がステンレス鋼であるＳＵＳ３０４で形成されたものを用意した。凸型部１１は、１個の円錐状の凸型１１０を有していた。凸型１１０は、その高さ（テーパー部の高さ）Ｈ２が２．５ｍｍであり、その先端径Ｄ１が１５μｍであり、その根本径Ｄ２が０．５ｍｍであり、その先端角度αが１１度であった。

（２）基材シート２Ａの準備
基材シート２Ａとしては、ポリ乳酸（ＰＬＡ；Ｔｇ５５．８℃）で形成された厚み０．３ｍｍの帯状のシートを用意した。

（３）受け部材１３の準備
受け部材１３としては、その材質がポリアセタール製の合成樹脂で形成されたものを用意した。受け部材１３は、１個の円錐状の凹部１３１を有していた。凹部１３１の窪み頂部の角度βは、凸型１１０の先端角度αと同じ１１度であった。また、凹部１３１の深さＨ３は0.2ｍｍであった。そして、凹部１３１の窪み頂部の中心１３１ｔと凸型部１１の中心１１ｔとが１０μｍずれた位置に、凹部１３１を配した。

〔実施例１〕
図７に示す手順に従って、微細中空突起具１としてのマイクロニードルアレイ１Ｍを製造した。具体的には、凸型部１１の加熱手段を超音波振動装置とし、製造条件としては、超音波振動の周波数が２０ｋＨｚであり、超音波振動の振幅が４０μｍであり、刺入速度が１０ｍｍ／秒であった。また、凸型部１１の刺入高さが０．６ｍｍであり、凸型部１１が丁度、受け部材１３の凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触した。また、軟化時間は０．５秒であり、冷却時間は１秒であった。以上の製造条件で、実施例１の微細中空突起具を製造した。なお、刺入時の基材シートの温度は８５℃であり、基材シートは軟化していた。

〔比較例１〕
凸型部１１の刺入高さを０．５ｍｍとし、凸型部１１の先端を受け部材１３の凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触させない以外は、実施例１と同様の製造条件で、比較例１の微細中空突起具を製造した。

〔比較例２〕
凸型部１１の刺入高さを０．６５ｍｍとし、凸型部１１の先端を受け部材１３の凹部１３１の周壁１３１Ｗに接触させて更に凸型部１１の先端を周壁１３１Ｗに突き刺した以外は、実施例１と同様の製造条件で、比較例２の微細中空突起具を製造した。

〔評価〕
実施例１、比較例１及び比較例２の微細中空突起具について、開孔部を有しているか否かを、マイクロスコープを用いて観察した。それらの結果を下記表１に示す。また、製造された実施例１、比較例１及び比較例２の微細中空突起具の写真も併せて示す。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１の微細中空突起具は、比較例１及び比較例２の微細中空突起具に比べて、開孔部が形成され、且つ該開孔部が先端からずれた位置に形成されており、微細中空突起部の高さ及び開孔部の大きさの精度が良好であった。一方、比較例１の微細中空突起具は開孔部が形成されておらず、また、比較例２の微細中空突起具は開孔部が潰れていた。従って、実施例１の微細中空突起具を製造する製造方法によれば、微細中空突起部の高さ及び開孔部の大きさの精度の良好な微細中空突起具を、効率的に連続して製造できることが期待できる。このように製造された実施例１の微細中空突起具は、開孔部が先端からずれた位置に形成されており、皮膚に穿刺する際に潰れ難く、開孔部を通して皮膚の内部に剤を安定的に供給できる。実施例１の微細中空突起具を製造する製造方法によれば、皮膚の内部に剤を安定的に供給できる微細中空突起具を効率良く製造することが期待できる。

１ 微細中空突起具
２ 基底部材
２Ａ 基材シート
２Ｄ 一面
２Ｕ 他面
３ 微細中空突起部
３ｈ 開孔部
１０ 突起部形成部
１１ 凸型部
１１ｔ 先端部の中心
１１０ 凸型
１３ 受け部材
１３Ｕ 下面
１３１ 凹部
１３１Ｗ 周壁
１３１ｔ 窪み頂部の中心
ＴＰ 当接部分

Claims (5)

1. 開孔部を有する微細中空突起具の製造方法であって、
   熱可塑性樹脂を含む基材シートの一面側から加熱手段を備える凸型部を当接させて、該基材シートにおける該凸型部との当接部分を熱により軟化させながら、該基材シートの他面側に向かって該凸型部を該基材シートに刺してゆき、該基材シートの他面側から突出する微細中空突起部を形成する突起部形成工程を備え、
   前記突起部形成工程は、前記基材シートの他面側に配された凹部を有する受け部材を用い、
   前記受け部材の前記凹部の深さが、製造される前記微細中空突起部の高さよりも深く、
   前記突起部形成工程においては、前記受け部材の前記凹部の窪み頂部の中心と前記凸型部の先端部の中心とがずれた位置となるように、該受け部材及び該凸型部を配しておき、前記受け部材の前記凹部の周壁に前記凸型部が接触するまで該凸型部を移動させて、前記微細中空突起部の先端からずれた位置に前記開孔部を形成する、開孔部を有する微細中空突起具の製造方法。
2. 前記突起部形成工程においては、前記凹部に前記凸型部の先端を接触させて、前記開孔部を形成する請求項１に記載の開孔部を有する微細中空突起具の製造方法。
3. 前記受け部材の前記凹部の形状と、前記凸型部の形状とが相似様な関係にある請求項１又は２に記載の開孔部を有する微細中空突起具の製造方法。
4. 前記突起部形成工程の前工程に、前記受け部材のフラット面に前記凸型部を先端から押し込んで、該受け部材に前記凹部を形成する凹部形成工程を備えている請求項１〜３の何れか１項に記載の開孔部を有する微細中空突起具の製造方法。
5. 前記凸型部の備える前記加熱手段が超音波振動装置であり、該超音波振動装置により該凸型部を超音波振動させ、前記当接部分に摩擦による熱を発生させて該当接部分を軟化させる請求項１〜４の何れか１項に記載の開孔部を有する微細中空突起具の製造方法。